CN113775522B - 反切圆弧空调压缩机及空调 - Google Patents
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Abstract
反切圆弧空调压缩机包括压缩机主体和电机,压缩机主体和电机的外周安装壳体,壳体上设有进气接管和排气接管,压缩机主体由气缸和气缸室构成,气缸室内安装气缸;电机的输出轴上设有偏心驱动机构,其特征在于:气缸室设有底盘,气缸室上开设进气口,进气口与进气接管相通。动盘圆弧与静盘圆弧通过相切运动变化,达到气缸封闭空间容积变化,以实现压缩流体的目的。理论上动盘和静盘之间轴向径向上都被定位支撑,运转中不发生接触摩擦,因此效率高,同时气缸动静盘之间间隙和气缸容积的压缩余隙极小,故而余隙损失小,因此它继承了涡旋压缩机的诸多优点。
Description
技术领域
本发明涉及空调压缩机技术领域,具体地说是反切圆弧空调压缩机及空调。
背景技术
在各种空调压缩机中,涡旋压缩机以其更高的效率和更紧凑的体积以及更小的震动成为人们关注的热点。但是,涡旋压缩机动盘和静盘的涡卷部件呈涡旋线状,且一般有多圈涡旋组成,制造加工困难,导致制造成本居高不下。因此,在保留涡旋压缩机诸多优点的情况下,如何提出更优的结构,使其更容易制造,提高生产效率,从而降低制造成本,成为本技术领域的技术人员研究的重点。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种反切圆弧空调压缩机,它的效率和震动与涡旋压缩机大体相当,但气缸的动盘和静盘结构大为简化,静盘和动盘等压缩气缸部件全部由半圆弧和圆弧结构组成,极易加工,相比于涡旋压缩机,可大幅降低制造成本,同时可以实现大负荷机型的制造。同理,装配有上述反切圆弧空调压缩机的空调同样具备上述优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:所述反切圆弧空调压缩机是一款全封闭的空调压缩机,主要用于家用空调制冷设备等家用电器领域。反切圆弧空调压缩机包括压缩机主体和电机9。电机9为压缩机主体提供旋转驱动力。压缩机主体和电机9的外周安装壳体2,壳体2是全封闭的壳体。壳体2可对压缩机主体和电机9起保护作用,同时也便于压缩机整体结构的固定和密封,可使压缩机整体更为紧凑,便于安装在空调系统内使用。壳体2上设有进气接管24和排气接管29。压缩机主体由气缸1和气缸室4构成,气缸室4内安装气缸1。电机9的输出轴上设有偏心驱动机构。气缸室4有两种方案:一种是,气缸室4只有底盘43,底盘43可与壳体2固定连接,气缸1的盖板101与壳体2固定连接;另一种是,气缸室4由底盘43和筒状的气缸室壁40连接构成,气缸1的盖板101与气缸室壁40的上部固定连接。气缸室4上开设进气口42,进气口42与进气接管24联通构成进气通路,为气缸1供气。为便于电机9散热,通常将电机9设置于气缸室4下方,以便壳体2内气体形成上下对流循环对下部电机及轴承进行冷却。
如图24所示,气缸1由静盘10和动盘11咬合构成。静盘10可与壳体2或气缸室4固定连接。静盘10有反切圆形板a和盖板101构成,动盘11由半圆弧板b和背板111构成。静盘10和动盘11通过反切圆形板a与半圆弧板b咬合。一个半圆弧板b和一个反切圆形板a配合构成一个气缸圆弧结构。反切圆形板a和半圆弧板b之间能与盖板或背板共同配合构成封闭的气腔ab。本发明以气腔ab的数量确定气缸的个数,例如,一个气缸1内只有一套半圆弧板b和反切圆形板a构成一个气腔ab的称为单气缸,再如,一个气缸1内有两套半圆弧板b和反切圆形板a构成两个气腔ab的称为双气缸。通常一个气缸1内有两个气腔ab,因此,以双气缸为例介绍静盘的以下三种结构形式:全开放式静盘、半开放式静盘和全封闭式静盘:
全开放式静盘,如图42所示,静盘10由第一反切圆形板102、第二反切圆形板103和其径向上设置的盖板101构成,此时所述的盖板101其实就是第一反切圆形板102径向上延伸的第一实体结构105或第二反切圆形板103径向上延伸的第二实体结构106,第一实体结构105和第二实体结构106与反切圆形板一起,用于加强固定第一反切圆形板102和第二反切圆形板103,增强其稳定性,该形式中的盖板101是相互独立的两部分。盖板101一方面对第一反切圆形板102或第二反切圆形板103起加固作用,另一方面是第一反切圆形板102或第二反切圆形板103的连接件,即第一反切圆形板102或第二反切圆形板103可通过盖板101直接固定于壳体2或气缸室4上。与全开放式静盘配合的动盘为如图41和图44所示的全闭封式动盘,图中第一反切圆形板102和第二反切圆形板103固定于两块背板111之间。此状态下,封闭的气腔ab是由第一反切圆形板102和第一动盘半圆弧112与两个背板共同配合构成;或者第二反切圆形板103和第二动盘半圆弧113与两个背板111共同配合构成。
半开放式静盘,如图25所示,静盘10也可以由反切圆形板a与其轴向上的盖板101连接构成,图中反切圆形板a共有两个,分别是第一反切圆形板102和第二反切圆形板103,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103轴向上的同一侧共同连接一个盖板101。与半开放式静盘配合的为如图34所示的半开放式动盘,图中半圆弧板b共有两个,分别为第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113。第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113轴向上的同一侧共同连接一块背板111。此状态下,封闭的气腔ab是由第一反切圆形板102和第一动盘半圆弧112与盖板和背板共同配合构成;或者第二反切圆形板103和第二动盘半圆弧113与盖板和背板共同配合构成。
全封闭式静盘,如图37至图40所示,图中静盘有两个盖板101,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103固定于两个盖板101之间。与全封闭式静盘配合的为如图38和图40所示的全开放式动盘,背板111位于第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113之间,此时所述背板111实质就是第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113相向向中间延伸的第三实体结构117,起到将两者连接固定及增加强度的作用。此状态下,封闭的气腔ab是由第一反切圆形板102和第一动盘半圆弧112与两个盖板101共同配合构成;或者第二反切圆形板103和第二动盘半圆弧113与两个盖板共同配合构成。
本发明所述盖板101可以是固定反切圆形板a的连接件,同时也增加了反切圆形板a的强度,其通常是板状,也可以是其他形状,当半圆弧板b相对反切圆形板a运动作功时,能够给反切圆形板a提供足够的支撑强度即可。本发明所述背板111是固定半圆弧板b的连接件,同时也增加了半圆弧板b的强度,其通常是板状,也可以是其他形状,通过驱动背板以带动半圆弧板b按上述运动方式相对反切圆形板a作功;如图38和图40所示,背板111演变为两个半圆弧板b之间的第三实体结构117。
如图31所示,动盘11上设有轴承室114。偏心驱动机构与轴承室114配合以驱动动盘相对静盘运动。如图2a所示,反切圆形板a由第一半圆板的一端与第二半圆板的一端连接构成,第一半圆板与第二半圆板的开口方向相反,即反切圆形板为两个外切且在同一直径上的相对动盘半圆弧板b较小的半圆弧组成,且半圆开口方向呈180°,反切圆形板整体类似横置的S形。反切圆形板是双外反切半圆弧的简称。第一半圆板的直径与第二半圆板的直径共线,具体地说是,第一半圆板开口处的内壁,即第一内半圆形a1的直径,与第二半圆板开口处的内壁,即第二内半圆形壁a2的直径共线。第一半圆板的直径大于或等于第二半圆板的直径。如图9a所示,连接半圆弧板b的背板111的中心为背板中心o2,背板中心o2所在轴线为背板轴线。电机9的输出轴的轴线称为中线,中线与背板轴线平行,过反切圆形板a的第一内半圆形壁a1的圆心向中线作垂线,其交点称为盖板中心o1。背板111与盖板101之间呈偏心回旋平动,其运动方式为:背板轴线绕中线公转,公转半径为背板轴线与中线之间的距离,背板111上安装防止动盘自转装置,防止动盘自转装置能使背板111带动半圆弧板b相对反切圆形板a移动过程中,半圆弧板b开口方向不变。如图21所示,防止动盘自转装置通常设置于背板111与气缸室4底盘之间。半圆弧板b相对反切圆形板a移动能改变气腔ab的容积大小;静盘10上设有排气孔107,反切圆形板a的内腔通过排气孔107与排气接管29相通。
如图9a至图14所示,中线在图中缩为盖板中心o1,背板轴线在图中缩为背板中心o2。背板111相对盖板101运动,其运动方式为:背板轴线绕中线公转,公转半径为背板轴线与中线之间的距离,也称为偏心距。背板111带动半圆弧板b相对反切圆形板a移动过程中,半圆弧板b的开口方向不变,半圆弧板b相对反切圆形板a移动能改变气腔ab的容积大小;盖板或反切圆形板a上设置排气孔。由于背板轴线绕中线公转,因此,为描述简便将背板111相对盖板101的运动方式称为背板111相对盖板101公转。
如图1a所示,所述第一半圆板有三个侧面,其分别为第一内半圆形壁a1、第四端半圆形壁a4和第一外半圆形a5;所述第二半圆板有三个侧面,其分别为第二内半圆形壁a2、第三端半圆形壁a3和第二外半圆形a6。第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2连接并相切,第一外半圆形a5与第二外半圆形a6连接并相切;第一外半圆形a5和第二外半圆形a6构成的曲面与第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2构成的曲面平行;第三端半圆形壁a3的两端点分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6两端点连接,第四端半圆形壁a4的两端分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5的两端连接。
所述半圆弧板b的侧壁有内半圆弧壁b1、外半圆弧壁b4、第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3,内半圆弧壁b1和外半圆弧壁b4平行,内半圆弧壁b1的一端和外半圆弧壁b4的一端分别与第二端半圆弧壁b2连接,内半圆弧壁b1的另一端和外半圆弧壁b4的另一端分别与第一端半圆弧壁b3连接,第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3的直径为半圆弧板b的厚度。
所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的直径之和等于所述内半圆弧壁b1与第二端半圆弧壁b2的直径之和。
所述第二内半圆形壁a2的直径减去所述半圆弧板b的厚度等于动盘11相对静盘10公转时的公转直径。半圆弧板b的厚度等于b2或b3的直径。该尺寸关系能确保动盘的半圆弧板b相对于静盘的反切圆形板a按设定的偏心距平动时,第一半圆形壁a1与半圆弧板b相切,同时第二半圆形壁a2与第二端半圆弧壁b2相切,反切圆形板a与半圆弧板b内壁之间能够形成相对封闭的气腔ab,且两切点之间的距离随着动盘的公转运动而由大到小或由小到大的周期性变化,致使气缸空间容积也做周期性变化。
如图27所示,所述盖板101的同侧面上设有两个反切圆形板a,其中一个称为第一反切圆形板102,另一个反切圆形板a称为第二反切圆形板103,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103在盖板101的同心圆上均布且轴向的一端与盖板101同一侧面固定连接,即第一反切圆形板102和第二反切圆形板103关于盖板中心o1点对称,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的轴向高度相同。如图34所示,以背板111的一侧面的中心为圆心,周向均布两个半圆弧板b,两个半圆弧板b分别称为第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113,第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113关于背板中心o2中心对称,第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113的轴向一端与背板111的同一侧面固定连接;第一反切圆形板102与第一动盘半圆弧112配合构成一个气缸圆弧结构,第二反切圆形板103与第二动盘半圆弧113构成另一个气缸圆弧结构。静盘10上气缸压缩腔内靠近压缩终点的位置开设两个排气孔107,两个排气孔107的开设方式为:盖板101上轴向设有两个排气孔107,或者第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的侧壁上分别径向开设一个排气孔107;两个排气孔107分别与第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的内腔一一对应相通。所述盖板101和背板111可以均为圆形板。第一反切圆形板102的内腔和第二反切圆形板103的内腔各有一条由排气孔107和排气接管29构成的排气通道与外界相通。
如图9a所示,两个第一内半圆形壁a1中点之间的距离为半圆形中点连线D2,即第一反切圆形板102的第一内半圆形壁a1的中点与第二反切圆形板103的第一内半圆形壁a1的中点之间的连线称为半圆形中点连线D2。两个半圆弧板b内半圆弧壁b1中点之间的距离为半圆弧中点连线D1,即第一动盘半圆弧112的内半圆弧壁b1的中点与第二动盘半圆弧113的内半圆弧壁b1的中点之间的连线称为半圆弧中点连线D1。半圆形中点连线D2和半圆弧中点连线D1平行。
所述半圆弧中点连线D1大于等于两倍的半圆弧板b的厚度,半圆形中点连线D2等于D1与两倍的偏心距之和。
所述动盘11的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的轴向高度,与静盘10的第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113轴向高度相等,动盘11和静盘10轴向径向均为动态间隙配合,轴向和径向圆弧切点配合间隙小于0.1mm。
如图19所示,壳体2可由上端盖22、筒体21和下端盖23构成。通常在内部构件组装固定完毕后需将上端盖22、筒体21和下端盖23焊接成一体,当然,若是大型机也可以法兰连接。筒体21的上端连接上端盖22,下端连接下端盖23。筒体21的筒壁上设有贯穿筒壁的进气接管24、补液口26以及电机接线盒20,上端盖22上设有排气接管29。所述下端盖23优选为椭圆封头,径向与筒体21为同心圆,其底部外面可装有固定支架25,底部内部中心部位有油泵泵体;所述上端盖22优选为椭圆封头,径向与筒体21为同心圆。进气接管24和补液口26分别通过管路与储液器05连接,储液器05的进气口051在储液器内连通压缩机的进气接管24,储液器底部出液口连接壳体2下部补液口26。
如图31所示,轴承室114位于背板111的中心部。如图53至55所示,所述偏心驱动机构可由主轴3和曲轴稍34构成,主轴3端部设有曲轴稍34,如图56所示,曲轴稍34与轴承室114配合。为使偏心驱动机构运行平稳,曲轴稍34的一侧安装质量平衡块5。如图34所示,第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113分别位于轴承室114两侧,并且,第一动盘半圆弧112和第二动盘半圆弧113关于轴承室114的圆心中心对称。动盘11与底盘43之间设有防止动盘自转装置。背板111上设有键槽116,气缸室4的底盘43上设有滑槽41,滑槽41位于键槽116的下方,并且两者空间垂直。背板111下部安装有十字滑环8;十字滑环8由滑环主体81、上滑键82和下滑键83构成。滑环主体81上设置上滑键82和下滑键83,上滑键82和下滑键83间隔90度,十字滑环8上滑键82与键槽116滑动配合;十字滑环8下滑键83与滑槽41滑动配合;十字滑环8、滑槽41和键槽116配合构成防止动盘自转装置。
所述偏心驱动机构还可以是如图50至图52所示的第二种方案,偏心驱动机构由主轴3和主轴偏心圆32构成,主轴3上设有主轴偏心圆32。主轴偏心圆32与动盘的轴承室114配合。主轴3上设有主轴偏心圆32,因此这种主轴可称为偏心圆主轴。如图21所示,主轴偏心圆32与轴承室114之间可安装主轴承33,以减少两者之间的磨擦。在设有主轴偏心圆32的偏心圆主轴方案中,如图68所示,为使主轴3运转稳定,盖板101的中部可开设上轴承室109。轴承室114是轴向贯穿动盘的通孔。主轴3上安装上轴承31,上轴承31安装于上轴承室109内。如图69d所示,盖板101的顶部轴向设有筒状的平衡块室110,如图68所示,平衡块室110的上端设有起密封作用的平衡块室盖100。主轴3的上端依次穿过轴承室114和上轴承室109的部分设有质量平衡块5,质量平衡块5位于平衡块室110内。
如图21所示,所述盖板101与气缸室4配合构成封闭的缸体,盖板101上轴向开设排气孔107。盖板101上还开设出气孔108,出气孔108内可安装单向排气阀290,单向排气阀290与排气孔107和排气接管29相通,排气孔107、单向排气阀290和排气接管29构成排气通路。
如图21所示,从壳体2内部下端盖23往上看:
主轴3下端插入油泵泵体中心连接泵轮配合运转,然后向上配合穿过下支架210中部安装的下轴承211,然后再往上连接固定并穿过电机9的转子,然后再往上与气缸室4中心部安装的主轴承33配合支撑,然后再往上穿过十字滑环8,主轴3上端部主轴偏心圆32安装质量平衡块5,主轴偏心圆32的轴径通过轴承或轴瓦与动盘11中部配合连接。动盘11上部动态配合安装静盘10,如图21所示,静盘10的盖板101上设有两个轴向气缸排气孔107,且排气孔107对应安装单向排气阀290。气体先从安装有电机9的筒体21的进气接管24吸入,再经气缸室4底盘43上的进气口42进入气缸1,然后被压缩的高压气体经排气阀290排入盖板101与上端盖22封头组成的空间,即高压气室内缓冲暂存,最后通过上端盖22的排气接管29排出。
由图21可知,壳体2内所述下支架210与所述筒体21下部固定连接,轴向上与上部安装的电机定子保持合理距离;所述电机定子与壳体筒体内壁固定连接,且其上端与所述气缸室4保持合理距离;所述气缸室4周向与筒体21固定连接;所述气缸室4轴向上向上延伸的气缸室壁40与盖板101固定连接或配合浮动连接;所述盖板101、气缸室4、筒体21、电机9、下支架210及油泵叶轮或齿轮泵主动齿轮以及主轴3轴向均同心。
如图21所示,所述主轴3的下端连接油泵涡轮;主轴3中心从下到上设有油孔35,用以旋转时通过油泵从底部油池往上部润滑部位输送润滑剂。
如图65或图84所示,所述气缸室4可设有两层气缸室壁40,两层气缸室壁40可以制成一体,也可以是分体结构。每层气缸室壁40内各安装一个气缸1,两个气缸1沿轴向依次排列。当然,如图68所示,在设置上下两层气缸1的方案中,气缸室4完全可以只设置一层气缸室壁40,此时,下层的气缸1的盖板101与气缸室壁40的上端固定连接,上层的气缸1的盖板101可直接与壳体2固定连接。两个动盘11的轴承室114都是轴向贯穿动盘的通孔,如图69e至69h所示,下层的盖板101中部开设轴孔104。两个气缸1的进排气有两种设计方式:
方式一:如图70和图83所示,下层的盖板101上开设至少一个进气口42,其位于轴孔104外侧,底盘43上轴向开设另一个进气口42。进一步地说,在下层盖板的气腔和滑槽空白处开设轴向的进气口42,这样上层的气缸1通过下层盖板101上的进气口42与下层的气缸1进气相通,此时,上下两层的气缸1可以共用一个进气接管24进气,则壳体2与整个气缸室只联通一个进气接管24即可,也就是说壳体2上可以只设一个进气接管24。
如图70所示,上层气缸1的盖板101上轴向开设两个出气孔108,如图84所示,下层的气缸室壁40上径向开设两个出气孔108。如图70所示,上层的气缸1的盖板101上轴向开设两个排气孔107,下层气缸1的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的侧壁上各径向开设一个排气孔107,同层的两个出气孔108分别与对应的气缸1的两个排气孔107一一对应相通。如图83所示,上端盖22的顶部设有排气接管29,上层的两个出气孔108通过单向阀290直接与上端盖22的内腔相通。如图65和图66所示,下层的两个出气孔108分别通过单向阀及一根联通管291与上端盖22的内腔相通,该设计可使排气均经上端盖22的内腔或称高压气室缓冲后再由一个排气接管29统一排出,可确保对冷凝器02平稳送气。两个进气口42轴向相通,进气接管24与底盘43上轴向开设的进气口42相通,该设计只有一个进气接管24,可使空调压缩机的体积更小、内部结构更加紧凑。该方式中,其主轴3上也可安装上轴承31,上轴承31安装于上轴承室109内。盖板101的顶部轴向设有筒状的平衡块室110,平衡块室110的上端设有起密封作用的平衡块室盖100。主轴3的上端依次穿过轴承室114和上轴承室109的上轴承31,其端部安装有质量平衡块5,质量平衡块5位于平衡块室110内。
方式二:如图84所示,上层的气缸室壁40上径向开设至少一个进气口42,底盘43上轴向开设至少一个进气口42。每层的气缸室壁40上均径向开设两个出气孔108,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的侧壁上各径向开设一个排气孔107。同层的两个出气孔108分别与同层的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的排气孔107联通,从而与第一反切圆形板102的内腔和第二反切圆形板103的内腔相通。壳体2上设置四个排气接管29,四个排气接管29与四个出气孔108一一对应相通。第一反切圆形板102的内腔或第二反切圆形板103的内腔可通过由排气孔107、出气孔108和排气接管29构成的排气通路与冷凝器02的进气口相通。壳体2侧壁上开设两个进气接管24,两个进气接管24与两个进气口42一一对应相通。上下两层的进气口42的具体开设位置如图84所示,上层的气缸室壁40上可径向开设一个进气口42,底盘43上可轴向开设进气口42。在上述方案中,若气缸室4只设有一层气缸室壁40,则在上层的气缸1对应的壳体2上径向开设进气口42,以实现为上层的气缸1供气。同理,由于没有上层的气缸室壁40,因此,上层气缸的两个排气孔107可直接与壳体2上层的两上排气接管29一一对应相通,上层气缸1的第一反切圆形板102的内腔或第二反切圆形板103可直通过排气孔107和排气接管29构成的排气通路与冷凝器02的进气口相通。
为防止液体进入气缸,避免发生液击,如图85所示,进气接管24外可安装现有的储液器05,储液器05的出液口再通过管路与所述壳体2的补液口26联通。
如图71和图72所示,所述偏心驱动机构可由主轴3和两个主轴偏心圆32构成,主轴3上轴向设有两个主轴偏心圆32。两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合。为使主轴3能穿过下层的气缸1而与上层的气缸1的轴承室114配合,下层的气缸1的动盘11和静盘10的中部需留有足够大的通孔。每个气缸1底部各安装一套防止动盘自转装置,上方的防止动盘自转装置的滑槽41设置于下方的气缸1的盖板101上,下方防止动盘自转装置的滑槽41设置于底盘43上。
两个主轴偏心圆32轴向依次排列,径向上关于主轴轴心180度对称,两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合。
所述主轴偏心圆32的数量可以是两个、三个、四个或多个,主轴偏心圆32数量与轴承室114的数量相同。可选的,所有主轴偏心圆32轴向依次排列,并且,在主轴3的周向上均匀分布,例如,当主轴偏心圆32为两个时,其空间角度为180度,当主轴偏心圆32为三个时,其空间角度为120度,以此类推。
根据所述轴向多层压缩机方案,可以设计成三层及以上多层级的压缩机方案。如果是三层压缩机,中间层气缸的气缸圆弧结构轴向尺寸等于轴向两侧上下两层气缸圆弧结构轴向尺寸的二倍,且中间层动盘质量是轴向两侧上下层动盘的二倍;轴向上,两侧上下层主轴偏心圆质心关于中间层动盘质心对称;径向上,中间层主轴偏心圆与轴向两侧的同轴偏心圆以主轴轴心180°圆周对称。所述三层缸的压缩机运动质量平衡径向轴向都可以实现自然平衡,即该技术方案在设计上直接解决了平衡问题,而不需要额外增加平衡装置。径向上气缸和偏心圆质量离心力平衡,轴向上两端应力与质量之和与中间层相等,也达到了平衡。
如图58至图64所示,每个所述静盘10由两部组成,一部分上设有第一反切圆形板102,另一部分上设有第二反切圆形板103。将静盘10平分成两部分分别加工制作,其加工难度和成本更低,同时对于多层气缸的实施例,静盘中分结构更容易安装和检修。
更进一步的说明如下:
首先,所述气缸1的主要工作原理为:背板通过绕盖板的中心公转,从而带动半圆弧板相对反切圆形板移动。又由于半圆弧板相对反切圆形板移动过程中,半圆弧板上的各个点相对反切圆形板的运动情况完全相同,因此,半圆弧板与反切圆形板之间的相对运动为平动。在公转过程中,半圆弧板b、反切圆形板a可以与其高度两端的盖板和背板一起组成一个相对封闭空间,称为气腔,而且气腔的容积随着公转地进行可以逐渐由大到小的变化。理论上,整个气腔的容积可以从最初额定设计值一直被压缩到接近于极值的零。期间半圆弧和反切圆形板围成的气缸压缩腔,也就是气腔ab径向封闭点处为极小的间隙配合,而没有接触摩擦。同时,两者的间隙极小,小于0.1mm,故泄漏量也很小,也就是具有较高的容积效率。可选的,在要求密封较高的高压机型中,圆弧轴向上可以设置密封件,径向和轴向上可以采用浮动结构,密封效果足可以达到设计要求,其在制造难度、整机造价等方面均明显优于现有的涡旋压缩机。
在气缸运行中,如图3至图7所示,半圆弧板b的内半圆弧壁b1可以在180°平动范围内与反切圆形板a的第一内半圆形壁a1相切于一条线,在图上形成一个切点;半圆弧板b的一个端半圆可以在180°范围内与第二内半圆形壁a2相切于一条线,在图上形成另一个切点,且如图15和图16所示,切点会在运动状态下发生相对运动:当平动方向的水平方向的分运动是由第二内半圆形壁a2的右端向左端移动时,上述两切点逐渐靠近,半圆弧板b和反切圆形板a及高度方向两端的盖板背板组成的空间容积减小,一直到接近于极值的零,该运动过程称为动盘平动方向始终朝向第二内半圆形壁a2。反之所述两切点距离逐渐扩大,所述容积从最小值变化到最大值。当反切圆形板a和半圆弧板b组成的气腔的容积被压缩的同时,反切圆形板a敞开的一端空间容积同步变大,同步吸气。因此,本发明的气缸排气口设于反切圆形板a内靠近容积压缩终点的位置,可以径向设置穿过反切圆形板a,也可以轴向设置穿过圆弧高度方向上的盖板101。
由于所述的气缸方案在运行时动盘平动过程只能在180°范围内做功,而另外180°回转半径只用于动盘回转不做功,因而为了提高功率密度本发明可采用双气缸布置方案。
所述的双气缸布置方案,如图8至图14所示,两个气缸结构的半圆弧板b可制作成一体,两个反切圆形板a分别与壳体或支架连接固定成一体或者直接制作成一体再与壳体或支架连接。这样当其中一个气缸做功时,另一个气缸回转;另一个气缸做功时前面做功的气缸开始回转过程,整个压缩机在360度旋转范围内周而复始地连续工作。
如图34所示,所述第二动盘半圆弧的外半圆弧壁113b4与加强金属结构连为一体,故而在图中第二动盘半圆弧的外半圆弧壁113b4的外圆弧线隐藏于静盘圆弧外圆延伸的机体中。所述半圆弧板端部呈半圆形。所述半圆弧板端部的直径等于圆弧径向厚度。如图9a所示,动盘的两个内半圆弧壁b1中点之间的距离为半圆弧中点连线D1,D1大于等于两倍的半圆弧板b的厚度,两个第一内半圆形壁a1中点之间的距离为半圆形中点连线D2,D2等于D1与两倍的偏心距之和,半圆形中点连线D2和半圆弧中点连线D1平行。公转直径是二倍偏心距。动盘两圆弧板轴向高度等于静盘反切圆形板轴向高度,以确保静盘和动盘能够配合构成密封的气腔。所述静盘半圆弧板高度的一端与盖板连接,另一端敞开,整个静盘气缸容积部分为半开式。
所述背板可以呈圆形,以背板圆心为圆心的圆上均布两个半圆弧板。偏心距即背板圆心与盖板圆心之间的公转距离。如图42所示,所述两个反切圆形板与动盘的半圆弧板非啮合弧面分别与金属加强连接结构连为一体,也就是实体连接,即第一外半圆形a5与第二外半圆形a6与金属加强连接结构成为一个整体,故而反切圆形板非啮合面弧线隐藏于静盘圆弧机体中。所述反切圆形板端部可以呈半圆形。所述反切圆形板端部直径等于圆弧径向厚度。
将动盘和静盘的轴向敞开部分扣合在一起,轴向径向间隙配合,由于反切圆形板和半圆弧板高度相同,两端被盖板和背板封闭,径向上形成的弧形容积又被平动中变化的两个切点封闭,故而形成相对封闭的气腔ab,气腔ab空间容积可循环变化,从而在运行中实现吸气、压缩、排气过程。排气口设于靠近静盘圆弧压缩的终点部位,若径向设于所述反切圆形板侧壁上,则是为径向排气,若设于所述盖板上,为轴向排气。本方案防自转装置不限于十字滑环方案,还可以采用其他现有的功能相同的机构,例如多根平行小曲轴结构,背板一侧面上可以配合连接一根或多根轴向与主轴平行的小曲轴,所述小曲轴的另一端配合安装在底板或静盘上,所述小曲轴曲轴稍与小曲轴轴心偏心距等于所述主轴偏心距,同样可以与相关轴承部件等组成动盘防止自传机构,还有其它几种,均为常规设置,不再详述。但十字滑环方案最为简单、加工成本最低。盖板中心可以设置贯穿的轴孔104也可以不设置,设置与否主要取决于平动机构的主轴是穿过静盘还是不需要穿过静盘,本技术领域的技术人员可以根据实情灵活确定。
图41至图44所示,所述动盘是轴向两端全封闭式,即轴向两端各有一片同样尺寸的背板,此时如图42所示,对应的静盘只有两个反切圆形板及其支撑固定连接部分,轴向两端不设盖板。该方案的气缸动盘半圆弧板由于轴向两端都有背板固定,强度高,但会导致动盘运动质量加大,同时导致静盘反切圆形板由于没有轴向端部盖板固定稳定性变差。
如图37和图40所示,所述气缸的静盘还可以是轴向两端全封闭,即所述静盘轴向两端各有一片同样尺寸的盖板连接固定,盖板中间部位留有主轴穿过和活动的轴孔104,此时对应的动盘为全开式,即所述半圆弧板轴向两端没有背板,只有半圆弧板及其中间连接固定结构和轴承室。此种气缸方案的优点是动盘质量轻更容易加工,缺点是由于失去背板的固定支撑作用,动盘强度降低,同时导致动盘平动机构的防自转装置设置较为复杂。
所述气缸还可以是动盘、静盘全敞开式,即动盘只有半圆弧板和径向连接支撑部位而没有轴向两端背板,静盘也只有反切圆形板和中间连接固定部位和轴孔,没有轴向盖板。整个气缸的盖板和背板单独制作贴合安装于动盘和静盘轴向的两端,与动盘圆弧、静盘圆弧组成气缸封闭空间容积。此种方案的优点是反切圆形板和半圆弧板都更容易加工,缺点是动静圆弧强度失去盖板和背板固定都会有所降低,稳定性较差,尤其是平动机构的防自转装置设置不太方便。
本发明的积极效果在于:本发明所述反切圆弧空调压缩机的气缸运转方式及驱动方式类似于涡旋压缩机,均为公转驱动方式。同时动盘圆弧与静盘圆弧通过相切运动变化,达到气缸封闭空间容积变化,以实现压缩流体的目的。理论上动盘和静盘之间轴向径向上都被定位支撑,运转中不发生接触摩擦,因此效率高,同时气缸动静盘之间间隙和气缸容积的压缩余隙极小,故而余隙损失小,因此它继承了涡旋压缩机的诸多优点。但是,本发明所述空调压缩机与涡旋压缩机相比其优越性体现为:本发明的一个气缸的公转配合面只有两个或两对弧形体,且弧形体配合面轴向截面均为标准半圆或标准半圆的组合,且背板和盖板可以是标准整圆,也可以是标准整圆的部分,制作工艺简单,非常易于机械加工,进而可使得本发明所述压缩机相比于涡旋压缩机,制造工艺简化,极大地降低了制造成本。同时由于工艺结构简单,本发明的气缸若增加轴向尺寸或径向尺寸,或调整增大动盘偏心距,或综合以上方案,都可以很容易地增大设备负荷,使制造高效高稳定性的大负荷平动压缩机成为可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1到图14是本发明所述空调压缩机的气缸的结构原理示意图,为便于说明和理解,并突出核心配合部件半圆弧板b和反切圆形板a的形状及配合关系,图中省略了背板111和盖板101。其中图1到图7为所述单气缸结构及运行原理示意图:
图2为单气缸的主视结构示意图,图1是单气缸的立体示意图。图3到图7是单气缸的动盘11与静盘10圆弧模拟运行的示意图,其中,图3是半圆弧板b箭头所指的切点处于零度时的状态示意图,此时,处于压缩启始状态,气腔ab的容积最大;图4到图7分别是所述切点处于-90°、-180°、-270°和-360°时的状态示意图;图2a是图2的放大示意图,用以详细介绍单气缸的结构。
图8到图14是双气缸方案的结构原理示意图,其中图8是双气缸方案的立体示意图。图9是图8的主视结构示意图;图10到图14是所述双气缸方案的模拟运行原理图;图9a是是图9的放大示意图,用以详细说明所述双气缸方案的结构特征。
图15至图18是半圆弧板b相对反切圆形板a公转一周,两者配合位置变化的详细轨迹图,图15和图16中半圆弧板b与反切圆形板a相切,由于半圆弧板b和反切圆形板a均有一定高度,因此两者的实际相切位置是一条线段。然而,该线段在图中只显示为一个点,故为了描述简便而将上述线段称为切点,进一步地说:
图15是半圆弧板b相对反切圆形板a由切点0度移至切点为-90度的运动轨迹图,箭头所指切点由内半圆弧壁b1的最左端起沿内半圆弧壁b1逐渐移至其的中心,此过程中,第一内半圆形壁a1与内半圆弧壁b1始终相切,第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2始终相切;
图16是半圆弧板b相对反切圆形板a由切点-90度移至切点为-180度的运动轨迹图,箭头所指切点由内半圆弧壁b1的中心移至其最右端,此时,第一内半圆形壁a1、内半圆弧壁b1、第二端半圆弧壁b2和第二内半圆形壁a2共同相切于同一点,此过程中,第一内半圆形壁a1与内半圆弧壁b1,以及第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2始终相切;
图17是半圆弧板b相对反切圆形板a由切点-180度移至切点为-270度的运动轨迹图,半圆弧板b与反切圆形板a由相切逐渐分离;
图18是半圆弧板b相对反切圆形板a由切点-270度移至切点为-360度的运动轨迹图,半圆弧板b与反切圆形板a由分离逐渐回归相切,以便开始下一个循环。
图19到图57是所述反切圆弧空调压缩机的第一方案的结构示意图及主要部件结构示意图:
图19是反切圆弧空调压缩机的单层方案的立体示意图,图20是反切圆弧空调压缩机的主视图,图21是图20的A-A向切面放大示意图;图22是反切圆弧空调压缩机中气缸的主视图,图中动盘在静盘之上;图23是图22的B-B向剖视图,图24是图22的立体示意图;图25是图22中静盘的立体示意图,图26是图25所示静盘的主视图,图27是图26的仰视图,图28是图27的D-D剖视图,图29是图27的C-C剖视图,图30是图26的仰视图,图中设有减轻重量孔;图31是所述动盘一种方案的立体图,图中背板上设有筒状的轴承室114,轴承室与半圆弧板b分别位于背板的两侧,轴承室两侧沿背板直径方向设有两条键槽116,图中轴承室114直径较大能与主轴偏心圆32配合;图31a是另一种动盘的立体图,其与图31所示动盘的区别在于,其轴承室114直径较小能与曲轴稍34配合;图32是图31的仰视角度的立体图;图33是所述动盘的主视图;图34是图33的俯视图;图35是图33的仰视图;图36是图33的E-E剖视图。
图37至图40是全封闭式的静盘与全开放式的动盘的配合的结构示意图:
图37是全封闭式的静盘与全开放式的动盘的配合的主视图。图38是图37的F-F剖视结构示意图,图中第一反切圆形板102与第一实体结构105制成一体,为看清两者的位置关系,图中用102a5和102a6构成的虚线标出两者的界线;同理,第二反切圆形板103与第二实体结构106制成一体,两者的界线由103a5和103a6构成的虚线标出;另外,图中还显示,第一动盘半圆弧112的第一外半圆弧壁112b4与第二动盘半圆弧113的第二外半圆弧壁113b4之间设置第三实体结构117,第一动盘半圆弧112、第二动盘半圆弧113和第三实体结构117三者制成一体,第一外半圆弧壁112b4和第二外半圆弧壁113b4并不实际存在,只是作为界线以便看清三者的位置关系。图39是图37的立体结构示意图。图40是全开放式的动盘的立体图,两个半圆弧板b之间的背板111仅余第三实体结构117。
图41至图44是全封闭式的动盘与全开放式的静盘的配合的结构示意图:
图41是全封闭式的动盘与全开放式的静盘的配合的主视图;图42是图41的G-G剖视图;图43是图41的俯视图;图44是图41的立体图;图45是所述全开放式静盘的立体图,图中盖板仅余第一盖板实体结构105和第二盖板实体结构106,第一盖板实体结构105和第二盖板实体结构106分别将两个反切圆形板a固定于壳体内,同时确定反切圆形板a位置,以便确定盖板中心o1的位置。
图46是所述气缸室4的立体图;图47是图46的H-H剖视图;图48是图45的I-I的剖视图;图49是图46的立体图。
图50是图21中所示偏心圆主轴的主视图,图50a是图50的立体图,图51是图50的俯视图,图52是图51的J-J剖视图;图53是设有曲轴稍34的主轴的主视图,图53a是图53的立体图,图54是图53的俯视图,图55是图54的K-K剖视图;图56是气缸与曲轴稍34主轴配合的立体图,图56a气缸与设有偏心圆32的主轴配合的立体图。图57是反切圆弧空调压缩机中十字滑环立体结构示意图。
图58是两个半静盘拼合在一起的结构示意图,图59至图65是所述中分式静盘的结构示意图,所述中分式静盘,就是将一个整体式静盘沿所述两反切圆形板最大距离中垂线平分为二,两个半静盘关于盖板中心o1点对称且中间完全贴合对接:
图59和图60所示的半个静盘有半个盖板101和第一反切圆形板102,其排气孔107为轴向开设,位于靠近气缸压缩终点部位。图61至图64所示的半个静盘有半个盖板101和第一反切圆形板102,其排气孔107为径向开设,靠近气缸压缩终点部位。
图65至图84是所述反切圆弧空调压缩机双层方案的结构示意图及主要部件结构示意图:
图65是所述反切圆弧空调压缩机的双层方案的主视图;图66是图65的立体图;图67是图65的M-M剖视放大结构示意图,图中可见上层气缸1的动盘和静盘的配合关系;图68是图65的N-N剖视放大结构示意图,图中所示两个气缸,两个气缸轴向布置;图69是所述两层气缸轴向配合的主视图,图69a是图69中上层气缸的静盘的主视图,图69b是图69a的俯视图,图69c是图69a的仰视图,图69d是图69b的O-O剖视结构示意图;图69e是下层气缸的静盘的俯视图,图中可见静盘的顶面上设有键槽116;图69f是图69e的P-P剖视结构示意图,图69g是图69e的主视图,图69h是图69e的立体图;
图70是图69的炸开图,图中所示上层有一对静盘和动盘构成上层气缸,下层另有一对静盘和动盘构成下层气缸;图71是图70所示的主轴的立体结构示意图,图中主轴上部装有质量平衡块5,主轴上轴上设有两个主轴偏心圆32;图72是图71的主轴去掉质量平衡块5后的结构示意图;
图73是所述下层气缸的立体图,图中动盘有四个反切圆形板,图74是图73的主视图,图75图74的Q-Q剖视结构示意图;图76是图74所示静盘的立体图;图77是图76的仰视图,图78是图77的R-R剖视图,图79是图74所示动盘的立体图,图80是图79的俯视图;图81是筒体21的上层筒壁212,其上设有两个与两根联通管291一一对应连接的接口;图82是图81的俯视图,图中两个接口的轴线不共线,以便与对应的排气孔107相通。
图83是上端盖22与具有两层气缸室壁40的气缸室4的配合结构示意图,图中上端盖22顶部设有排气接管29,下层气缸室壁40的径向上设有两个出气孔108;图84是上端盖22与具有双层气缸室壁40的气缸室4的配合结构示意图,图中上端盖22侧部设有排气接管29,上层的气缸室壁40上可径向开设一个进气口42和两个出气孔108,下层的气缸室壁40上可径向开设两个出气孔108;图85是所述空调结构的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
一、装配单气缸的空调压缩机
具体方案如图1所示,空调压缩机的气缸1包括静盘10和动盘11。动盘11由一个半圆弧板b和半圆弧板b轴向的背板构成,半圆弧板b通常与背板垂直。静盘11由一个反切圆形板a和反切圆形板a轴向上的背板构成,反切圆形板a与盖板101垂直。盖板和背板通常为圆盘,为突出反切圆形板a和半圆弧板b的结构形状,图1至图7中省略了盖板和背板。反切圆形板a与半圆弧板b在盖板和背板之间配合,盖板、背板、反切圆形板a和半圆弧板b共同配合能构成一个相对封闭的气腔ab。由于该方案的空调压缩机只有一个气腔ab,因此称为单气缸的空调压缩机。
气缸1安装于气缸室4内构成压缩机主体,压缩机主体下部安装电机9,电机9的输出轴上设有偏心驱动机构,动盘11上设有轴承室114,偏心驱动机构与轴承室114配合。电机9通过偏心驱动机构驱动动盘11相对静盘10作偏心回旋平动。压缩机主体和电机9均安装于壳体2内。静盘10上设有排气孔107,底盘43处开设进气口42。壳体2上设有进气接管24和排气接管29,进气口42与进气接管24相通,反切圆形板a的内腔通过排气孔107与排气接管29相通。
如图2a所示,反切圆形板a由第一半圆板的一端与第二半圆板的一端连接构成,第一半圆板与第二半圆板的开口方向相反,即两者开口方向呈180度。第一半圆板的直径与第二半圆板的直径共线,第一半圆板的直径大于第二半圆板的直径。反切圆形板a的轴向端面类似于S形。背板的中心为背板中心o2。电机9的输出轴的轴线称为中线,中线与背板轴线平行,过反切圆形板a的a1的圆心向中线作垂线,其交点称为盖板中心o1。背板中心o2所在轴线为背板轴线,中线与背板轴线平行。背板111相对盖板101运动,其运动方式为:背板轴线绕中线公转,公转半径为背板轴线与中线之间的距离。背板111带动半圆弧板b相对反切圆形板a移动过程中,第一半圆板与第二半圆板的开口方向始终不变,即半圆弧板b相对反切圆形板a平动或平移。半圆弧板b相对反切圆形板a平动能改变气腔ab的容积大小,以完成吸气、压缩和排气动作,并如此循环。吸气时,气体依次由进气接管24和进气口42进入气缸1。排气时,高压气体依次由反切圆形板a的内腔经排气孔107和排气接管29排出气缸1外。
如图1a所示,所述第一半圆板有三个侧面,其分别为第一内半圆形壁a1、第四端半圆形壁a4和第一外半圆形a5。所述第二半圆板有三个侧面,其分别为第二内半圆形壁a2、第三端半圆形壁a3和第二外半圆形a6。第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2连接并相切,第一外半圆形a5与第二外半圆形a6连接并相切,所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的端面上的连接点也是二者所在两圆的外切点。由于反切圆形板a有一定的厚度,因此,所述第一内半圆形壁a1与第一外半圆形a5对应,第二内半圆形壁a2与第二外半圆形a6对应。第一外半圆形a5和第二外半圆形a6构成的曲面与第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2构成的曲面平行。第三端半圆形壁a3的两端分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6两端连接,第四端半圆形壁a4的两端分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5的两端连接。设置第三端半圆形壁a3和第四端半圆形壁a4可避免反切圆形板a端部出现尖峰结构导致强度减弱或影响使用寿命及密封性。具体地说,反切圆形板a内外平行等距弧线的两端,均以所述两平行弧线的距离为直径设置第三端半圆形壁a3和第四端半圆形壁a4。很显然,第三端半圆形壁a3的半圆端点分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6对应的半圆端点连接,第四端半圆形壁a4的半圆端点分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5对应的端点连接。
如图1a所示,所述半圆弧板b的侧壁有内半圆弧壁b1、外半圆弧壁b4、第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3。内半圆弧壁b1和外半圆弧壁b4等距形成,内半圆弧壁b1的一端和外半圆弧壁b4的一端分别与第二端半圆弧壁b2连接,内半圆弧壁b1的另一端和外半圆弧壁b4的另一端分别与第一端半圆弧壁b3连接,第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3的直径为半圆弧板b的厚度。所述半圆弧板b的厚度可以等于反切圆形板a的圆弧厚度,也可以不等于,具体情况依照强度设计和所述本发明气缸方案的技术特征而定。
如图1a所示,所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的直径之和等于所述内半圆弧壁b1与第二端半圆弧壁b2的直径之和。也就是说,由图1a可知,反切圆形板a中第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2的直径之和称为反切圆形板a的配合面直径,所述半圆弧板b中内半圆弧壁b1与第二端半圆弧壁b2的直径之和称为半圆弧板b的弧配合面直径。
如图1所示,所述第二内半圆形壁a2的半径减去第二端半圆弧b2的半径等于动盘11相对静盘10公转时的公转半径。该尺寸关系确定了动静盘公转过程中气缸内腔的第二端半圆弧壁b2端的配合和密封。
下面结合图3到图7详述所述反切圆弧空调压缩机的运行原理。
电机9通过偏心驱动机构带动动盘11相对静盘运动,从而完成吸气、压缩和排气动作,并如此循环。以下重点描述动盘11相对静盘10的动作过程及作功方式:
由于如图3所示相对于第一半圆板,第二半圆板位于其右侧,因此,所述动盘11公转的方向如图3至图7中的环形箭头所示,为逆时针方向。若第一半圆板端相对于第二半圆板位于右侧,且反切圆形板a的左侧半径小于或等于右侧半径,动盘11可顺时针方向公转。具体运行过程如下:
以图3所示为起始位置,也就是图15所示的起始位置,此时反切圆形板a中的第一内半圆形壁a1左端与半圆弧板b中的内半圆弧壁b1左端相切,相切部位如直线箭头所指位置,以下简称左切点,同时反切圆形板a中的第二内半圆形壁a2右端与半圆弧板b的第二端半圆弧壁b2右端相切,以下简称右切点,第一内半圆形壁a1、第二内半圆形壁a2、内半圆弧壁b1、第二端半圆弧壁b2与圆弧轴向上两端的盖板和背板形成一个封闭的空间容积,称为气腔,此时气腔ab的气压为初始气压,处于压缩气体的启始状态,动盘11公转角度设为0°;
背板中心o2在图3的位置开始绕盖板中心o1逆时针公转90度至如图4所示的过程中,半圆弧板b相对反切圆形板a运动轨迹如图15所示,第二内半圆形壁a2始终与内半圆弧壁b1相切,第二端半圆弧壁b2始终于第二内半圆形壁a2相切,气腔ab的空间减小,气体被压缩升压。即,左切点到达内半圆弧壁b1的中部,右切点也到达了第二内半圆形壁a2的中部,此时气缸内的容积变小压力升高;
背板中心o2在图4的位置绕盖板中心o1继续逆时针公转90度至如图5所示的过程中,半圆弧板b相对反切圆形板a运动轨迹如图16所示,第二内半圆形壁a2始终与内半圆弧壁b1相切,第二端半圆弧壁b2始终与第二内半圆形壁a2相切,气腔ab的空间进一步减小,气体被压缩至设定压力并排出气腔ab外。即,在图4的位置上,半圆弧板b继续公转90度,所述左切点与右切点在内半圆弧壁b1右端点处相遇重合,此时所述封闭空间容积最小,几乎为零,压缩气体压力达到高压极值,已从设于盖板或反切圆形板a设置的排气孔107排出;
背板中心o2在图5的位置绕盖板中心o1继续逆时针公转90度至如图6所示的过程中,半圆弧板b相对反切圆形板a运动轨迹如图17所示,第二内半圆形壁a2与内半圆弧壁b1分离,第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2分离,气腔ab处于回转过程。即,在图5的位置上,半圆弧板b继续逆时针公转,与反切圆形板a不再相切,进入回转空转过程,此时箭头所指切点状态为无切点。
背板中心o2在图6的位置绕盖板中心o1继续逆时针公转90度至如图7所示的过程中,半圆弧板b相对反切圆形板a运动轨迹如图18所示,第二内半圆形壁a2与内半圆弧壁b1由分离至重新相切,第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2由分离至重新相切,气腔ab吸气及压缩,重新进入下一轮压缩环节。即图7,从图6的位置上继续公转90度,半圆弧板b的状态重新回到图1的状态,所述左右切点开始分别同时复位,气腔ab重新形成封闭空间容积,进入下一个压缩过程。
从图中可知,当所述气腔ab容积变化时,封闭空间外面的空间也随之变化,等同的理解为:所述动静圆弧封闭空间容积压缩排气的同时,相对敞开的空间同时吸气,也就是所述本发明的气缸吸气和压缩过程是同步的。
二、装配双气缸的空调压缩机
双气缸的空调压缩机与单气缸的空调压缩机的区别在于气缸1的结构不同,其他结构相同,因此,重点描述两者在气缸1方面的区别特征。
其具体方案如图9a所示,所述盖板上设有两个反切圆形板a,两个反切圆形板a关于盖板中心o1中心对称。所述背板上设有两个半圆弧板b,两个半圆弧板b关于背板中心o2中心对称。同侧的一个半圆弧板b和反切圆形板a构成一个气缸圆弧结构。可以理解为:另一气缸圆弧结构的半圆弧板b和反切圆形板a是分别与之在某一圆上周向旋转180度而成,从而形成两个尺寸结构完全相等的气缸圆弧结构,但是,如图10至图14所示,在同一时间点上,两个气缸圆弧结构的半圆弧板b和一个反切圆形板a的配合关系始终不同,例如图10所示,图中上部的气缸圆弧结构处于压缩的启始时刻,图中下部的气缸圆弧结构处于压缩结束和排气时刻。
图8到图14是本发明所述的双气缸方案的结构及工作原理图。其中图9a是图9的放大图,用以更清晰地表述双气缸方案结构特征。
从图10到图14可知,两个半圆弧板b和两个反切圆形板a组成两个气缸圆弧结构,因此,该方案称为双气缸的空调压缩机。气缸圆弧结构也称为气缸单元。两个半圆弧板b作为一个动盘11整体一起运动,例如,当图中上部的一个气缸单元由图10到图12压缩开始、压缩、压缩排气结束并同步结束吸气过程的同时,下部的气缸单元开始回转并完成回转过程;当下部气缸单元开始作压缩开始、压缩、压缩排气结束并同步结束吸气过程时,所述上部气缸单元进入并完成回转过程,周而复始。因此,所述双气缸方案的气缸在360°公转范围内均进行连续做功,连续地进行吸气压缩排气过程,从而大幅提高压缩机的工作能量密度,减小设备体积。
结合图19至图57进一步说明双气缸空调压缩机的具体加工结构如下:
由于在实践中,考虑功率密度及加工制造的方便性及成本因素,本发明的压缩机气缸优选双气缸方案,因此对单气缸的空调压缩机不再做过多论述。下面以本发明的双气缸方案为设计依据,进一步介绍其气缸的实施例。
本发明的双气缸的反切圆弧空调压缩机的气缸1,如图21所示,它有静盘10和动盘11组成。如图25所示,所述静盘10有圆形的盖板101,在盖板101的同一侧面上设有两个反切圆形板a,其中一个称为第一反切圆形板102,另一个反切圆形板a称为第二反切圆形板103。第一反切圆形板102和第二反切圆形板103在盖板101的同心圆上均布且轴向的一端与盖板101同一侧面固定连接。如图26所示,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的轴向高度相同。如图39所示,盖板101中部可设有轴孔104,其为供主轴3穿过的通孔。轴孔104的直径大于主轴穿过的最大轴径,其有无取决于主轴是否需要从中穿过。如图38所示,反切圆形板a的第一外半圆形a5,图中标识为102a5和103a5和部分第二外半圆形a6,图中标示为102a6和103a6及非配合端半圆形均隐藏于上述两个反切圆形板a连接的整体中,仅为设计的理论依据。静盘圆弧配合面半圆弧102a1和103a1相当于单气缸方案的第一内半圆形壁a1,另一配合面半圆弧102a2和103a2相当于单气缸方案的第二内半圆形壁a2。静盘圆弧径向端部半圆弧102a3和103a3,相当于气缸方案的第三端半圆形壁a3。
如图34所示,所述的动盘11有圆形的背板111。以背板111一侧面的圆心为中心,周向均布两个半圆弧板b。所述两个半圆弧板b分别称为第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113,第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113关于背板中心o2中心对称。第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113的轴向一端与背板111的同一侧面固定连接。第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113之间为实体连接,即连成一个如图25所示的整体,整体的轴向高度相同,换言之,第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113朝向背板111圆心的、不与静盘10配合的面直接连接成一个整体。
所述半圆弧板b的不连接背板111的轴向的端面谓之动盘11圆弧端部平面,该端部平面齐平。背板111的圆心位置有轴向深度的轴承室114。同时为了减轻动盘11重量,还在以背板111的中心为圆心的圆上均布开设了减重孔。如图35所示,盖板111没有第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113的轴向端面上设有键槽116,用以安装配合防止动盘自转装置的十字滑环。第一动盘半圆弧112的第一内半圆弧112b1和第二动盘半圆弧113的第二内半圆弧113b1相当于所述内半圆弧壁b1;第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113的端部半圆弧112b2、112b3及113b2和113b3相当于所述第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3。如图34所示,第一静盘半圆弧的外半圆弧壁112b4和第二静盘半圆弧的外半圆弧壁113b4均为气缸结构的非配合面弧线,已隐藏于所述第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113的加强和固定支撑机体中,仅存在设计阶段的理论价值。
所述动盘11的第一动盘半圆弧112与第二动盘半圆弧113的轴向高度,与静盘10的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103轴向高度相等,动盘11和静盘10轴向径向均为动态间隙配合,轴向和径向圆弧切点配合间隙小于0.1mm。
如图35所示,背板111上设有键槽116。如图46所示,气缸室4的底盘43上设有滑槽41。滑槽41位于键槽116的下方,并且两者空间垂直。如图68所示,背板111下部安装有十字滑环8。如图57所示,十字滑环8由滑环主体81、上滑键82和下滑键83构成。滑环主体81上设置上滑键82和下滑键83,上滑键82和下滑键83间隔90度。为确保受力均衡,保证运行稳定,滑环主体81上可安装两个上滑键82和两个下滑键83,两个上滑键82间隔180度,两个下滑键83间隔180度,上滑键82和下滑键83间隔90度。十字滑环8上滑键82与键槽116滑动配合。十字滑环8下滑键83与滑槽41滑动配合。十字滑环8、滑槽41和键槽116配合构成防止动盘自转装置。十字滑环8主体不限于圆形,也可以是椭圆形或类椭圆形。电机9的输出轴上对接安装主轴3。主轴3上设有主轴偏心圆32。为减少磨擦,主轴偏心圆32可与轴承室114内的主轴承33支撑配合。
所述本压缩机实施例的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的非配合面或称外侧面可连接或延展为加强固定机体,在符合强度设计的要求下,其外形均进行了切削加工,部分呈直板状,不一定必须做成圆弧状。
所述本压缩机运行时,电机9带动主轴3旋转,主轴3通过主轴偏心圆32带动主轴承33内圈旋转,主轴承33外圈与气缸1的动盘11固定连接,因此动盘11受到一来自主轴偏心圆32的周向滑转推动力,其滑转圆半径就是主轴轴心与主轴偏心圆32圆心距离,即所述“偏心距”或公转半径;由于背板111下部配合安装有十字滑环防自转机构,因此动盘11只围绕主轴3做公转运动而不能自转,这就保证了动盘圆弧与静盘圆弧配合面组成的气缸封闭、压缩、排气、同步吸气、回转,不停地连续运转。第一反切圆形板102与第一动盘半圆弧112配合构成一个气缸圆弧结构,第二反切圆形板103与第二动盘半圆弧113构成另一个气缸圆弧结构,两个气缸圆弧结构的压缩、排气、同步吸气及回转过程的工作原理与图10至图14所示的工作原理相同。
三、双层双气缸的反切圆弧空调压缩机
双层双气缸的反切圆弧空调压缩机是轴向上把单层气缸变成了双层气缸,或者说在所述单层双气缸反切圆弧空调压缩机的壳体上端又增加了一层气缸室和同样结构特征的气缸。具体地说,如图84所示,所述气缸室4可设有两层,每层气缸室各安装一个气缸1,上层的气缸室壁40上径向开设至少一个进气口42,底盘43上轴向开设至少一个进气口42。每层的气缸室壁40上均开设两个出气孔108,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的侧壁上各径向开设一个排气孔107。同层的两个出气孔108分别与同层的第一反切圆形板102和第二反切圆形板103的排气孔107联通,从而与第一反切圆形板102的内腔和第二反切圆形板103的内腔相通。壳体2上设置四个排气接管29,四个排气接管29与四个出气孔108一一对应相通。第一反切圆形板102的内腔或第二反切圆形板103的内腔可通过由排气孔107、出气孔108和排气接管29构成的排气通路与外界相通。壳体2侧壁上开设两个进气接管24,两个进气接管24与两个进气口42一一对应相通。上下两层的进气口42的具体开设位置如图84所示,上层的气缸室壁40上径向开设一个进气口42,底盘43上轴向开设进气口42。所述偏心驱动机构可由主轴3和两个主轴偏心圆32构成,主轴3上轴向设有两个主轴偏心圆32。两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合,为使主轴3能穿过下层的气缸1而与上层的气缸1的轴承室114配合,下层的气缸1的动盘11和静盘10的中部需留有足够大的通孔。每个气缸1底部各安装一套防止动盘自转装置,上方的防止动盘自转装置的滑槽41设置于下方的气缸1的盖板101上,下方防止动盘自转装置的滑槽41设置于底盘43上。
为进一步降低生产难度,便于设备组装和拆卸,如图58至图64所示,每个所述静盘10由两部组成,一部分上设有第一反切圆形板102,另一部分上设有第二反切圆形板103。
与单层双气缸反切圆弧空调压缩机相对比,进一步说明双层双气缸的反切圆弧空调压缩机:
下面一层气缸的盖板101的上表面增设供十字滑环8滑动配合的滑槽41,用以配合上层动盘11的公转。参照图71,主轴3设有两个主轴偏心圆32,轴向上分别对应下层的气缸和上层的气缸,径向上以主轴轴心为圆心呈180°对称。由于所述双层偏心圆主轴径向质量对称,基本能达到自然平衡,故不再设体积较大的质量平衡块。由于双层结构的特征限制,两层气缸的排气口轴向排气会导致结构复杂,故下层气缸的排气口107可设为径向排气,如42和图62及图63所示,排气孔107穿过第一反切圆形板102或第二反切圆形板103沿朝向气缸室壁40方向延伸的机体贴合对接出气孔108,显而易见的,四个排气孔107对应气缸室壁40的四个出气孔108,每个出气孔108对应联通一个排气接管29。当然,如图70所示,上部气缸的排气孔107还可以轴向设在顶部。每层的气缸室对应的壳体2上可设置一个进气接管24,共有两个进气接管24。
本发明所述气缸其圆弧和盖板的组合不限于上述方式,气缸实施例为半封闭式,也可以是圆弧轴向端部均连接盖板的全封闭式,也可以是圆弧轴向两端盖板为组装式而圆弧本身为全开放等等,只要使用本发明气缸方案的反切圆形板a和半圆弧板b的组合与轴向端部盖板、背板组成的气缸方案,均属本发明的权利保护范围。
所述本发明的压缩机气缸结构可以多级串联使用,也就是,第一级气缸的出气连接第二级气缸的进气,第二级气缸的出气连接第三级气缸的进气,以此类推,一直到若干级,且所述串联气缸后一级气缸都比前一级气缸按比例容积减小。这种多级结构的优点是可以减小每一级气缸进排气之间的压差,逐级增压,降低动静盘间的缝隙泄露,提高容积效率。
为进一步提高作功效率,如图73至图80所示,所述背板111的同侧面上设有四个半圆弧板b,其分别称为第一动盘半圆弧112、第二动盘半圆弧113、第三动盘半圆弧112a和第四动盘半圆弧113a,第一动盘半圆弧112、第二动盘半圆弧113、第三动盘半圆弧112a和第四动盘半圆弧113a在背板111的同心圆上均布且轴向的一端与背板111同一侧面固定连接;以盖板101的同一侧面的中心为圆心,周向均布设有四个反切圆形板a,其分别称为第一反切圆形板102、第二反切圆形板103、第三反切圆形板102a和第四反切圆形板103a,第一反切圆形板102和第二反切圆形板103关于盖板101的中心点对称,第三反切圆形板102a和第四反切圆形板103a关于盖板101的中心点对称;第一反切圆形板102与第一动盘半圆弧112配合构成第一个气缸圆弧结构,第二反切圆形板103与第二动盘半圆弧113构成第二个气缸圆弧结构,第三反切圆形板102a与第三动盘半圆弧112a配合构成第三个气缸圆弧结构,第四反切圆形板103a与第四动盘半圆弧113a构成第四个气缸圆弧结构;静盘10上开设四个排气孔107,四个排气孔107的开设方式为:盖板101上轴向设有四个排气孔107,或者第一反切圆形板102、第二反切圆形板103、第三反切圆形板102a和第四反切圆形板103a的侧壁上分别径向开设一个排气孔107;四个排气孔107分别与第一反切圆形板102、第二反切圆形板103、第三反切圆形板102a和第四反切圆形板103a的内腔一一对应相通。
由所述压缩机实施例可知,本发明的压缩机气缸结构在轴向上可以是单层,也可以是多层;所述压缩机可以是所述偏心圆主轴,也可以是带有所述曲轴稍的曲轴主轴;可以是将电机安装在壳体内的全封闭壳体的结构,也可以是将电机安装于壳体外的半封闭结构;可以是立式结构,也可以做成卧式结构等等。
四、装配有所述反切圆弧空调压缩机的空调
如图85所示,空调包括反切圆弧空调压缩机01、冷凝器02、膨胀阀或毛细管组件03和蒸发器04。反切圆弧空调压缩机01的排气接管29通过管路与冷凝器02联通,冷凝器02通过管路与膨胀阀或毛细管组件03联通,膨胀阀或毛细管组件03通过管路与蒸发器04联通,蒸发器04通过管路与反切圆弧空调压缩机01的进气接管24联通。
反切圆弧空调压缩机01吸收来自蒸发器04的高温低压的制冷剂气体,压缩后排入冷凝器02内放热冷凝,降温液化后的低温高压的制冷剂液体进入膨胀阀或毛细管组件03处内降压,之后,低温低压制冷剂液体进入蒸发器04内吸热蒸发为高温低压的制冷剂气体再次进入反切圆弧空调压缩机01内被压缩,如此循环。所述空调还可安装四通换向阀、遥控电路、人工智能等元器件,使空调的功能更加强大,以满足不同客户的多种需求。
显而易见的,本发明的压缩机即可以对常规气体进行压缩,也可以作为泵使用用以输送高压液体,同时也可以用于冰箱、冷库等制冷设备。
本发明的压缩机,其技术特征是使用了本发明所述的反切圆弧空调压缩机气缸方案及所述以本方案为特征的气缸。
本说明书中的“上”、“下”“左”“右”是参照现有示例附图的情况进行的位置解读,并非是对本发明绝对位置和尺寸的限制。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变化,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (19)
1.反切圆弧空调压缩机,包括压缩机主体和电机(9),压缩机主体和电机(9)的外周安装壳体(2),壳体(2)上设有进气接管(24)和排气接管(29),压缩机主体由气缸(1)和气缸室(4)构成,气缸室(4)内安装气缸(1);电机(9)的输出轴上设有偏心驱动机构,其特征在于:气缸室(4)设有底盘(43),气缸室(4)上开设进气口(42),进气口(42)与进气接管(24)相通;
气缸(1)由静盘(10)和动盘(11)咬合构成,静盘(10)与壳体(2)或气缸室(4)固定连接,静盘(10)由反切圆形板(a)和盖板(101)构成,动盘(11)由半圆弧板(b)和背板(111)构成;静盘(10)和动盘(11)通过反切圆形板(a)与半圆弧板(b)咬合,反切圆形板(a)和半圆弧板(b)之间能与盖板或背板共同配合构成封闭的气腔(ab);动盘(11)上设有轴承室(114),偏心驱动机构与轴承室(114)配合;反切圆形板(a)由第一半圆板的一端与第二半圆板的一端连接构成,第一半圆板与第二半圆板的开口方向相反,第一半圆板的直径与第二半圆板的直径共线,第一半圆板的直径大于或等于第二半圆板的直径;背板(111)的中心为背板中心(o2),背板中心(o2)所在轴线为背板轴线,电机(9)的输出轴的轴线称为中线,中线与背板轴线平行;背板(111)与盖板(101)之间呈偏心回旋平动,其运动方式为:背板轴线绕中线公转,公转半径为背板轴线与中线之间的距离,背板(111)上安装防止动盘自转装置,防止动盘自转装置能使背板(111)带动半圆弧板(b)相对反切圆形板(a)移动过程中,第一半圆板与第二半圆板的开口方向不变,半圆弧板(b)相对反切圆形板(a)移动能改变气腔(ab)的容积大小;静盘(10)上设有排气孔(107),反切圆形板(a)的内腔通过排气孔(107)与排气接管(29)相通;
所述第一半圆板有三个侧面,其分别为第一内半圆形壁(a1)、第四端半圆形壁(a4)和第一外半圆形(a5);所述第二半圆板有三个侧面,其分别为第二内半圆形壁(a2)、第三端半圆形壁(a3)和第二外半圆形(a6);第一内半圆形壁(a1)与第二内半圆形壁(a2)连接并相切,第一外半圆形(a5)与第二外半圆形(a6)连接并相切;第三端半圆形壁(a3)的两端点分别与第二内半圆形壁(a2)和第二外半圆形(a6)两端点连接,第四端半圆形壁(a4)的两端分别与第一内半圆形壁(a1)和第一外半圆形(a5)的两端连接。
2.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述半圆弧板(b)的侧壁有内半圆弧壁(b1)、外半圆弧壁(b4)、第二端半圆弧壁(b2)和第一端半圆弧壁(b3),内半圆弧壁(b1)和外半圆弧壁(b4)平行,内半圆弧壁(b1)的一端和外半圆弧壁(b4)的一端分别与第二端半圆弧壁(b2)连接,内半圆弧壁(b1)的另一端和外半圆弧壁(b4)的另一端分别与第一端半圆弧壁(b3)连接,第二端半圆弧壁(b2)和第一端半圆弧壁(b3)的直径为半圆弧板(b)的厚度。
3.根据权利要求2所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述第一内半圆形壁(a1)和第二内半圆形壁(a2)的直径之和等于所述内半圆弧壁(b1)与第二端半圆弧壁(b2)的直径之和。
4.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述第二内半圆形壁(a2)的半径减去第二端半圆弧壁(b2)的半径等于动盘(11)相对静盘(10)公转时的公转半径。
5.根据权利要求2所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述背板(111)的同侧面上设有两个半圆弧板(b),其中一个称为第一动盘半圆弧(112),另一个半圆弧板(b)称为第二动盘半圆弧(113),第一动盘半圆弧(112)与第二动盘半圆弧(113)在背板(111)的同心圆上均布且轴向的一端与背板(111)同一侧面固定连接;以盖板(101)的一侧面的中心为圆心,周向均布两个反切圆形板(a),两个反切圆形板(a)分别称为第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103),第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)关于盖板(101)的中心点对称,第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)的轴向一端与盖板(101)的同一侧面固定连接;第一反切圆形板(102)与第一动盘半圆弧(112)配合构成一个气缸圆弧结构,第二反切圆形板(103)与第二动盘半圆弧(113)构成另一个气缸圆弧结构;静盘(10)上开设两个排气孔(107),两个排气孔(107)的开设方式为:盖板(101)上轴向设有两个排气孔(107),或者第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)的侧壁上分别径向开设一个排气孔(107);两个排气孔(107)分别与第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)的内腔一一对应相通。
6.根据权利要求5所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:两个第一内半圆形壁(a1)中点之间的距离为半圆形中点连线(D2),两个内半圆弧壁(b1)中点之间的距离为半圆弧中点连线(D1),半圆形中点连线(D2)和半圆弧中点连线(D1)平行。
7.根据权利要求6所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述半圆弧中点连线(D1)大于等于两倍的半圆弧板(b)的厚度,半圆形中点连线(D2)等于半圆弧中点连线(D1)与两倍的偏心距之和。
8.根据权利要求5所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述静盘(10)的第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)的轴向高度,与动盘(11)的第一动盘半圆弧(112)与第二动盘半圆弧(113)轴向高度相等,动盘(11)和静盘(10)轴向径向均为动态间隙配合,轴向和径向圆弧切点配合间隙小于0.1mm。
9.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述偏心驱动机构由主轴(3)和主轴偏心圆(32)构成,主轴(3)上设有主轴偏心圆(32),主轴偏心圆(32)与轴承室(114)配合。
10.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述偏心驱动机构由主轴(3)和曲轴稍(34)构成,主轴(3)端部设有曲轴稍(34),曲轴稍(34)与轴承室(114)配合。
11.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述防止动盘自转装置由十字滑环(8)、滑槽(41)和键槽(116)配合构成;背板(111)上设有键槽(116),键槽(116)和第一反切圆形板(102)位于背板(111)两侧,底盘(43)上设有滑槽(41),滑槽(41)位于键槽(116)的下方,并且两者空间垂直;背板(111)下部安装有十字滑环(8);十字滑环(8)由滑环主体(81)、上滑键(82)和下滑键(83)构成,滑环主体(81)上设置上滑键(82)和下滑键(83),上滑键(82)和下滑键(83)间隔90度,上滑键(82)与键槽(116)滑动配合;十字滑环(8)下滑键(83)与滑槽(41)滑动配合。
12.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述盖板(101)与气缸室(4)配合构成封闭的缸体,盖板(101)上轴向开设排气孔(107)。
13.根据权利要求1所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述反切圆形板(a)上径向设有排气孔(107),所述底盘(43)上轴向设置筒状的气缸室壁(40),气缸室壁(40)上径向设置出气孔(108),反切圆形板(a)的内腔通过排气孔(107)、出气孔(108)与排气接管(29)相通。
14.根据权利要求5所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述气缸室(4)的底盘(43)上轴向设有两层气缸室壁(40),每层气缸室壁(40)内各安装一个气缸(1),两个气缸(1)沿轴向依次排列;两个动盘(11)的轴承室(114)都是轴向贯穿动盘的通孔,下层的盖板(101)中部开设轴孔(104);上层的气缸室壁(40)上径向开设一个进气口(42),或者下层的盖板(101)上开设一个进气口(42);底盘(43)上轴向开设另一个进气口(42);上层的气缸室壁(40)上径向开设两个出气孔(108),或者上层的盖板(101)上轴向开设两个出气孔(108);下层的气缸室壁(40)上径向开设两个出气孔(108),两个气缸(1)各设有两个排气孔(107),同层的两个出气孔(108)分别与对应的气缸(1)的两个排气孔(107)一一对应相通,排气接管(29)与四个出气孔(108)相通;进气接管(24)与两个进气口(42)相通;所述偏心驱动机构由主轴(3)和两个主轴偏心圆(32)构成,主轴(3)上设有两个主轴偏心圆(32),两个主轴偏心圆(32)轴向依次排列;两个主轴偏心圆(32)各与一个气缸(1)的轴承室(114)配合;每个气缸(1)底部各安装一套防止动盘自转装置,上方的防止动盘自转装置的滑槽(41)设置于下方的气缸(1)的盖板(101)上,下方防止动盘自转装置的滑槽(41)设置于底盘(43)上。
15.根据权利要求2或14所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述背板(111)的同侧面上设有四个半圆弧板(b),其分别称为第一动盘半圆弧(112)、第二动盘半圆弧(113)、第三动盘半圆弧(112a)和第四动盘半圆弧(113a),第一动盘半圆弧(112)、第二动盘半圆弧(113)、第三动盘半圆弧(112a)和第四动盘半圆弧(113a)在背板(111)的同心圆上均布且轴向的一端与背板(111)同一侧面固定连接;以盖板(101)的同一侧面的中心为圆心,周向均布设有四个反切圆形板(a),其分别称为第一反切圆形板(102)、第二反切圆形板(103)、第三反切圆形板(102a)和第四反切圆形板(103a),第一反切圆形板(102)和第二反切圆形板(103)关于盖板(101)的中心点对称,第三反切圆形板(102a)和第四反切圆形板(103a)关于盖板(101)的中心点对称;第一反切圆形板(102)与第一动盘半圆弧(112)配合构成第一个气缸圆弧结构,第二反切圆形板(103)与第二动盘半圆弧(113)构成第二个气缸圆弧结构,第三反切圆形板(102a)与第三动盘半圆弧(112a)配合构成第三个气缸圆弧结构,第四反切圆形板(103a)与第四动盘半圆弧(113a)构成第四个气缸圆弧结构;静盘(10)上开设四个排气孔(107),四个排气孔(107)的开设方式为:盖板(101)上轴向设有四个排气孔(107),或者第一反切圆形板(102)、第二反切圆形板(103)、第三反切圆形板(102a)和第四反切圆形板(103a)的侧壁上分别径向开设一个排气孔(107);四个排气孔(107)分别与第一反切圆形板(102)、第二反切圆形板(103)、第三反切圆形板(102a)和第四反切圆形板(103a)的内腔一一对应相通。
16.根据权利要求5所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述盖板(101)由两部组成,一部分上设有第一反切圆形板(102),另一部分上设有第二反切圆形板(103)。
17.根据权利要求9所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述主轴偏心圆(32)的数量是两个或多个,其数量与轴承室(114)的数量相同;所有主轴偏心圆(32)轴向依次排列,并且,在主轴(3)的周向上均匀分布。
18.根据权利要求17所述的反切圆弧空调压缩机,其特征在于:所述主轴偏心圆(32)的数量为三个,中间层的气缸圆弧结构轴向尺寸等于轴向两侧上下两层的气缸圆弧结构轴向尺寸的两倍,且中间层的动盘质量是轴向两侧上下层的动盘的两倍;轴向上,两端上下层的主轴偏心圆的质心与中间层动盘的质心对称;径向上,中间层主轴偏心圆与轴向两侧的同轴偏心圆以主轴轴心180°圆周对称。
19.装配有权利要求1至18中任一项所述反切圆弧空调压缩机的空调,其特征在于:包括反切圆弧空调压缩机(01)、冷凝器(02)、膨胀阀或毛细管组件(03)和蒸发器(04),反切圆弧空调压缩机(01)的排气接管(29)通过管路与冷凝器(02)联通,冷凝器(02)通过管路与膨胀阀或毛细管组件(03)联通,膨胀阀或毛细管组件(03)通过管路与蒸发器(04)联通,蒸发器(04)通过管路与反切圆弧空调压缩机(01)的进气接管(24)联通。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |